Mikroalge su fascinantan oblik života, rekao je Heikki Hyttinen razmaknuvši tamni zastor oko jako osvijetljenog uređaja s nizom cijevi kroz koje kola “zelena voda”.
- To je naš FPA fotobioreaktor za proizvodnju mikroalgi. Potrebni su samo voda, ugljikov dioksid, hranjive tvari, svjetlost i naše mikroalge rastu kao lude. Pritom je važno naglasiti kako za održivu proizvodnju mikroalgi možemo koristiti ugljikov dioksid iz industrijskih procesa te tako spriječiti njegovu emisiju u atmosferu - pojašnjava Heikki Hyttinen, voditelj prodaje u kompaniji Subitec GmbH.
Nalazimo se u sjedištu Subiteca u Degerlochu, dijelu Stuttgarta poznatom po Fernsehturmu, prvom TV tornju u svijetu sagrađenom od betona. Kompanija Subitec utemeljena je 2000. godine kao spin-off poznatog njemačkog Instituta Fraunhofer (IGB) čiji se znanstvenici mogu pohvaliti s više od 20 godina iskustva u istraživanju mikroalgi. Riječ je o mikroskopskim, jednostaničnim organizmima koji koriste energiju Sunca u procesu fotosinteze za rast i razmnožavanje.
- Mnogo je pitanja koja se postavljaju oko budućnosti čovječanstva. Kako hraniti populaciju od sedam milijardi ljudi? Kako ćemo nadomjestiti fosilna goriva koja dovode do emisije 93 milijuna tona ugljikova dioksida na dan? Kako ćemo pokriti potrebe za sirovim materijalima i resursima kad dnevno nestaje 66.000 hektara tropskih šuma? - propituje Hyttinen koji veliki potencijal vidi u mikroalgama.
Popularna spirulina
Procjenjuje se da na našem planetu živi između 250.000 i nekoliko milijuna različitih vrsta algi koje proizvode oko 50 posto atmosferskog kisika. Dosad je znanstveno opisano oko 35.000 vrsta algi, a posljednjih 15-20 godina veliko je zanimanje za mikroalge zbog golemih mogućnosti koje pružaju u proizvodnji hrane za ljude i stoku, energije te farmaceutskih i kozmetičkih proizvoda.
U kompaniji Subitec s ponosom ističu kako je njihova tehnologija kultivacije mikroalgi zasnovana na FPA fotobioreaktoru kojim već više od jednog desetljeća opskrbljuju komercijalne potrošače, istraživačke institute i sveučilišta diljem svijeta.
- Mikroalge daju pet do 10 puta veći prinos biomase po jedinici površine nego bilo koji drugi usjev. One su, k kome, bogat izvor proteina, ugljikohidrata i masti, posebice omega-3 masnih kiselina te pigmenata - pojasnio je Hyttinen istaknuvši da se danas komercijalno koristi dvadesetak vrsta mikroalgi. Među njima je u našoj javnosti najpoznatija spirulina, plavo-zelena slatkovodna alga koja se zbog svojih vrijednih nutritivnih svojstava koristi kao dodatak prehrani.
Fascinantni svijet mikroalgi koje rastu u bioreaktorima samo je jedan od aspekata rastućeg sektora bioekonomije u Stuttgartu, ali i ostalim gradovima i mjestima njemačke savezne pokrajine Baden-Württemberg koju sam prošli tjedan posjetila zajedno sa skupinom novinara iz sedam europskih zemalja.
Oaza za znanost
Nas osmero izabrano je na međunarodnom natječaju što ga je raspisala državna agencija Baden-Württemberg International. Smještena na jugozapadu Njemačke, pokrajina Baden-Württemberg može se pohvaliti prošlogodišnjim bruto društvenim proizvodom (BDP) od 477 milijardi eura, što je više od, primjerice, Švedske, Poljske te Belgije.
Nadalje, Baden-Württemberg najinovativnija je regija EU s oko 500.000 kompanija, među kojima su globalni igrači poput Boscha, Daimlera, Porschea i Stihla. Istodobno, ta pokrajina, sa 10,8 milijuna stanovnika, ima čak 75 sveučilišta (od čega 25 privatnih) te više od 50 istraživačkih instituta. Ukratko, Baden-Württemberg idealna je regija za razvoj bioekonomije, novog modela za industriju i ekonomiju.
- Bioekonomija je održivo i inovativno korištenje održivih resursa kako bi se proizvela hrana za ljude i stoku te industrijski proizvodi. Osim gospodarskog rasta, bioekonomija želi postići sigurnost u proizvodnji hrane, zaštitu klime te očuvanje oskudnih prirodnih resursa - pojasnila je dr. Annette Weidtmann sa Sveučilišta Hohenheim. Utemeljeno 1818. godine nakon katastrofalne gladi, Sveučilište Hohenheim među vodećima je u Njemačkoj u prirodnim i poljoprivrednim znanostima. Neka od istraživanja znanstvenika s toga sveučilišta vrlo su maštovita, poput farmi ugljika i sadnje drveća na velikim površinama u sušnim područjima. Kao posebno pogodna za izvlačenje ugljikova dioksida iz atmosfere pokazuje se biljka Jatropha curcas, malo stablo otporno na sušu pa se može saditi u vrućim i sušnim predjelima. S obzirom na to da ova biljka treba malo vode za rast, za nju su odlična i obalna područja, gdje se može desalinizirati morska voda. Znanstvenici Sveučilišta Hohenheim planiraju zasaditi tu biljku, “gutačicu ugljikova dioksida”, na 10.000 hektara površine u Saudijskoj Arabiji.
Inovativnim se čini i 15 milijuna eura vrijedan Obzor 2020 projekt GRACE (Growing Advanced Industrial Crops on marginal lands for biorefineries) čiji je nositelj Sveučilište Hohenheim, a jedan od 22 partnera i Agronomski fakultet u Zagrebu. Partneri na projektu fokusirat će se na dvije biljke, Miscanthus, poznat i kao kineska trava, te konoplju kako bi istražili mogućnosti njihova korištenja u proizvodnji biogoriva, ali i proizvoda dodane vrijednosti.
- Naš glavni zadatak jest uzgoj novih hibrida trave Miscanthus na tlima lošije kvalitete. Naime, na Fakultetskom pokušalištu Šašinovečki lug zasadit će se 13 različitih genotipova trave Miscanthus na parcelama od 100 četvornih metara, uz hibrid Miscanthus giganteus kao kontrolni uzorak. Također će se istražiti potencijalna invazivnost navedenih hibrida - pojasnila je dr. Vanja Jurišić, koja vodi projekt GRACE na Agronomskom fakultetu u Zagrebu.
Iako je tijekom posjeta naše međunarodne novinarske grupe pokrajini Baden-Württemberg dr. Jurišić bila na kick-off sastanku u okviru projekta GRACE, mimoišle smo se. No, društvo su nam pravili prof. Andrea Kruse i njezini suradnici sa Sveučilišta Hohenheim koji su nas upoznali s mogućnostima koje konoplja i Miscanthus pružaju u proizvodnji biorazgradivih plastika.
Ekološki proizvodi
Iako vrlo korisni i ponekad nezamjenjivi u svakodnevnom životu, proizvodi od plastike imaju mnogo negativnih karakteristika. S obzirom na to da se zalihe supstanci potrebnih za izradu mnogih artikala od plastike u prirodi iscrpljuju, a i da isti proizvodi uvelike zagađuju okoliš jer nisu biorazgradivi, znanstvenici su dugo razmišljali o idealnoj zamjeni za plastiku. Jedna od alternativa plastici je Arboform koji su 1996. godine razvili znanstvenici Instituta Fraunhofer za kemijsku tehnologiju. Dvije godine kasnije u Ilsfeldu, gradiću u blizini Stuttgarta, utemeljena je spin-off kompanija Tecnaro GmbH s ciljem komercijalizacije Arboforma.
- Arboform je derivat lignina, koji je uz celulozu i hemicelulozu jedna od osnovnih sastavnica drveta. Lignin, koji je bio otpad u proizvodnji papira, postao je osnova za proizvodnju održivog termoplastičnog materijala. U međuvremenu, u Tecnaru smo razvili i Arbofill te Arboblend, koji su također bioplastični materijali - rekao je dr. Lars Ziegler, direktor istraživanja i razvoja u kompaniji Tecnaro.
Zatim nam je pokazao proizvode iz cijelog svijeta napravljene od novih bioplastika. Tako se od Arbofilla izrađuju navlake za iPhone, namještaj, posuđe i razni predmeti za kućanstvo, dok se Arboblend koristi za izradu olovaka, uredskog pribora, ali i Benettonovih vješalica za odjeću.
Arboform je, među ostalim, našao primjenu u izradi igračaka, elektroničkih i glazbenih uređaja. Primjerice, zvučnik AudioQuest NightHawk, napravljen od Arboforma, 2015. godine na Sajmu potrošačke elektronike u Las Vegasu proglašen je najboljom inovacijom. Ipak, moju pozornost privukle su “ekološki osviještene” cipele Ecopump što ih je Sergio Gucci dizajnirao za potrebe filma “Dom”. Taj film o dramatičnom stanju okoliša na našem planetu 2009. godine režirao je poznati francuski fotograf Yann Arthus Bertrand. - Guccijeve cipele zoran su primjer kako se obnovljivi materijali mogu koristiti i za izradu modnih proizvoda - rekao je dr. Ziegler pokazujući nam Ecopump. Uzela sam ih u ruku i osjetila kako se iz visokih potpetica, izrađenih od Arboforma, širi miris drva.
Naposljetku, naši domaćini iz agencije Baden-Württemberg International odveli su nas i do grada Karlsruhea, poznatog kao rezidencija prava jer su u njemu najvažniji njemački sudovi. Mi smo, pak, posjetili Institut za tehnologiju Karlsruhe (KIT), jedno od vodećih europskih sveučilišta u tehničkim i prirodnim znanostima koje broji 6000 znanstvenika i 25.000 studenata. Istodobno, KIT je dom pilot-postrojenja za bioliq, visokokvalitetno gorivo dobiveno iz slame.
- Proizvodnja biogoriva također je dio bioekonomije. Kao što je poznato, biogoriva već postoje na tržištu, mahom je riječ o bioetanolu dobivenom iz šećera ili biljaka koje sadrže šećer. Imamo biodizel dobiven iz soje, palme ili uljane repice. No, sva se ta goriva natječu s proizvodnjom hrane za ljude i stoku - pojasnio je Nicolaus Dahmen, profesor na KIT-u, dok smo obilazili 64 milijuna eura vrijedno pilot-postrojenje.
Izvori energije
- Kada je prije 20 godina SAD samo najavio da će proizvoditi 200 milijuna tona bioetanola, cijena kukuruznih proizvoda u Meksiku porasla je dva-tri puta. Ljudi su bili u šoku i to je bio početak rasprave o hrani i biogorivu. Moramo paziti jer ne smije se dogoditi da mi u Europi vozimo aute na biogorivo, a u Africi ljudi imaju problem s cijenama hrane. Stoga je naša namjera bila koristiti nejestive dijelove biomase kao što je slama. Smatramo da je bioliq jedan od odgovora u potrazi za visokokvalitetnim gorivima ili komponentama goriva dobivenim iz održive biomase - rekao je prof. Dahman i naglasio kako je dobivanje biogoriva iz slame složen i skup proces koji se sastoji od nekoliko faza.
- Postoje različite procjene i mnogi scenariji, no većina stručnjaka smatra da se iz biomase može dobiti maksimalno 26 posto globalne energije. Biomasa nikad neće biti kritični dio energetskog sustava na globalnoj sceni. No, to ne znači da u pojedinim zemljama ne može biti drukčije. U nekim zemljama možda se može dobiti i 90 posto energije iz obnovljivih izvora, s mnogo energije iz biomase. No, u Njemačkoj koja je zemlja s velikom gustoćom naseljenosti, udio biomase u dobivanju energije nikad neće moći biti veći od 20 posto - zaključio je Nicolaus Dahmen.